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高中物理选修 1-1 模块教学指导意见解读
高中物理选修 1-1 以“场”的概念为中心, 突出“电磁现象的微观本质-电场-磁场-电 与磁的联系和转化-电磁场与电磁波”的知识主干线。通过这部分知识的学习,使学生形成 一个关于“电磁场”的物理世界图景。对本模块的教学要求,在教学指导意见中已经作了较 为详尽的阐述,再将其中一些条目进行解读。

第一章

电场

电流

第一节 电荷

库仑定律

 知道自然界中的电荷有两种 只要求知道电荷有两种,关于正、负电荷的规定不必要求学生记住,如下习题不作要求: 用___________摩擦过玻璃棒带的是__________电。  了解摩擦起电和感应起电,会用原子的微观模型和电荷守恒定律分析摩擦起电和感 应起电 《课程标准》要求:用物质的微观模型和电荷守恒定律分析静电现象。教材中只说明原 子呈电中性,没有特别指出物体带电和不带电的机制。考虑到我省初中科学没有静电知识, 所以,教学时需要补充这方面的内容。  会用库仑定律进行简单计算 1 系列教材侧重物理学与社会科学和人文科学的融合,强调物理学对人类文明的影响。教 学中应淡化数学的推演,突出物理学的发展对人类进步的巨大作用,渗透物理学的思想方法, 介绍物理学在生产、生活、科技中的应用。会用库仑定律进行简单计算,即只要求学生通过 少量、简单问题的学习,知道库仑力的特点、变化规律。不要求解答结合库仑力的、涉及平 衡和加速度的问题。  了解富兰克林实验的过程和意义,学习科学家不畏艰险、勇于探索的精神 科学家在科学上的贡献给人类带来了巨大的物质财富,科学家的不畏艰险、勇于探索、奉 献社会的精神也给人类带来的巨大的精神财富。教学中,让学生了解富兰克林实验的过程,知 道它对人们认识自然、解放思想的重要意义。同时,要告诉学生,实验具有很大的危险性,不 要去模仿。 第二节 电场

 知道带电体周围存在电场,电场是客观存在的物质。 认识电场、会用电场线和场强来描述电场是本章教学的重点,也是教学的难点。要通过实 验,让学生认识电场。通过身边的实例,体会电场就在我们身边,它是客观存在的。  理解电场强度,知道它的定义式,了解比值定义法的特点。 在物理学中,常常用比值定义物理量,用来描述研究对象的某种性质。这种方法在此之前 已有所认识,如物质的密度、导体的电阻的定义。在本模块的学习中还会多次接触,如电流的 定义,磁感应强度的定义。所以,在教学中要向学生呈现研究电场的思想方法——引入试探电 荷,研究它受的力,实质上这只是一个思想实验的过程。通过思想实验过程看到,在电场中某 一个点放入不同的试探电荷,电荷受到的电场力不同,但电场力与电荷量的比值 F/q 相同,比 值 F/q 的大小与放入的试探电荷无关;在电场中不同的点,放入不同的试探电荷,比值 F/q 不 同。所以,比值 F/q 反映的是电场本身的性质。比值定义法的特点是,定义出的物理量与用来

求比值的两个物理量均无关。形象一点是不是也可以说,比值法定义的物理量是“忘恩负义” 的。  不要求了解点电荷场强公式。 点电荷场强公式在教材中也不出现,为了减轻学生的负担,不要增加该公式,不要利用该 公式判断点电荷电场中某点场强大小。 第三节 生活中的静电现象

 了解生活中常见的放电现象。收集静电应用和防止的例子。 物理现象与我们的生活是密不可分的。 了解生活中常见的放电现象, 收集静电应用和防止 的例子,可以了解静电知识在实际中的应用,更有利于静电知识的掌握。  知道导体带电时,突出的部位电荷较密集。了解避雷针的工作原理。 通过实验知道“突出的位置电荷较密集;平坦的位置电荷较稀疏”这个结论就行,不要 去阐述为什么。知道导体带电时,尖锐部分电场强容易产生尖端放电;表面平滑部分不容易产 生尖端放电。 第四节 电容器

 初步了解电容器电容的意义。 教材中不出现电容的定义式,教学中也不必补充。初步了解电容的意义,让学生认识: 1、在相同的电压下,储存电荷多的电容器电容大; 2、电容的大小由电容器的形状、结构、材料决定; 3、不加电压时,电容器虽不储存电荷,但储存电荷的本领还是具备的——仍有电容。  知道电容器储存电荷的原理。 仅要求知道,两极板相对且靠得很近,正负电荷相互吸引,故使得两极板上留有异种电荷 ——电容器就储存了电荷。 第五节 电流和电源  知道电动势是反映电源特性的物理量。 要求知道电源的“电压特性” ,电源的电动势等于电源没有接入电路时两极间的电压。认 识不同的电源,两极间的电压往往是不同的。不要求知道电源的“能量特性” ,即移送相同的 电荷量,电动势大的电源做的功多。  会用电压表直接测量电池的电动势。 知道测量时,应让电池与电路断开。电压表读数,仅要求 1/10 刻度的读数。 第六节 电流的热效应

 经历实验过程,体会控制变量方法在研究电热与电阻关系实验中的应用。 这是一条关于科学方法教育方面的要求。通过分析、猜想,学生认识到电热可能与通电时 间、电流大小、电阻大小等有关。但要确定它们对电热的影响,必须进行单变量的研究,即要 控制其他的量不变,让其中一个量变化。如何来实现控制一个量不变,往往体现重要的思想方 法,如让两电阻串联,实现电流大小相等。  能利用公式计算电热和热功率。电热的计算只限于纯电阻性用电器。 对于电热和热功率的计算,只要求纯电阻性用电器、简单情形下的计算。如下习题不作要 求:

有一台电风扇额定工作电压 220V,额定电功率 50W,线圈电阻 0.4Ω,电风扇接入 220V 电 源上,每分钟产生热量是多少?

第二章

磁场

第一节 指南针与远洋航海  认识磁感线的作用,能大致描绘出条形磁铁、蹄形磁铁磁场的磁感线。 只要求认识磁感线的作用, 知道它能用来形象的描绘磁场, 磁感线上一点的切线方向与该 点的磁场方向一致。 会画出条形磁铁、 蹄形磁铁磁场的磁感线。 不要求知道磁感线的其它特点, 如从 N 极出来,从 S 极进去等。 第二节 电流的磁场

 了解直线电流、环形电流、通电螺线管的统一性。 掌握安培定则,会判定直线电流、环形电流、通电螺线管的磁感线的方向。但不要将三者 孤立起来,应使学生认识通电螺线管的每一匝就相当于一个环形电流,环形电流的每一小段就 相当于直线电流。 第三节 磁场对通电导线的作用

 了解电动机工作的基本原理。不要求讨论各种具体电机。 电动机工作的基本原理是, 通电线圈在磁场中受到安培力的作用发生转动。 不要求对换向 器等细节进行介绍。了解电动机应用的广泛性,但不要求知道各种具体电机工作原理的异同。  利用安培力公式,综合其他力学规律,求解力学与电学综合的问题只限于所受各力 在一条直线或相互垂直的情形。 根据这条要求,像如下的习题都是不适宜的: 例 在倾斜的 U 形金属导轨上放一导体棒 ab,导轨倾角 a 为α , 导体棒原处于静止状态。 今在导轨所处空间加一垂直于 导轨平面、 方向如图且大小由零逐渐增加的磁场, 经过一定时 b B 间,导体棒开始运动,则这段时间内,导体棒所受的摩擦力的 α 大小、方向如何变化,试加以描述。 第四节 磁场运动电荷的作用

 通过实验,认识电子在磁场的匀速圆周运动。通过实验,了解影响电子作圆周运动 半径大小的因素。 该条要求包含两层意思。一是过程性要求,要进行实验,通过实验知道电子在磁场中作圆 周运动,通过改变加速电场的强弱、励磁电流的大小,观察圆周运动半径的大小,知道影响半 径大小的因素。二是仅要求认识与了解的水平,不要求对作圆周运动的条件、影响半径大小的 因素进行定量的讨论。  了解洛伦兹力与安培力的关系。 仅要求知道,电流是导线中带电粒子的定向运动,带电粒子在运动时受到洛伦兹力,在宏 观上表现为导线受到了安培力。不要求进行定量的推证。 第五节 磁性材料

 初步了解地球磁场、岩石的磁性是变化的。 这是一块比较新的内容,地球磁场、岩石的磁性为什么会发生变化,还难以说清楚。教学 中重在引起学生对未知世界的兴趣,不要作过深的挖掘。

第三章

电磁感应

第一节 电磁感应现象  了解磁通量。 课文的安排是,在“探究产生感应电流的条件”之后,为了较简洁地归纳出产生感应电流 的条件,而引入磁通量的概念。要让学生认识,引入概念是为了得出规律的需要。从“穿过一 个面的磁感线的条数的多少”来形象地理解磁通量,能比较磁通量的变化情况,不要求用磁通 量公式计算磁通量。  经历实验过程,体会从特殊到一般的归纳方法。 这是一条“过程与方法”目标。产生感应电流的办法有很多,如磁铁与线圈的相对运动, 原电路开关的通断, 变阻器阻值的变化, 闭合电路的一部分导体作切割磁感线运动„„如何从 这些个例中归纳出一般的规律?这是体会归纳方法的极好素材, 教学中要加以运用。 可参考人 教社教学参考书附的教学案例。 第二节 法拉第电磁感应定律

 会计算简单情景下的磁通量、磁通量变化量和磁通量变化率。 仅要求已知磁通量情况下,计算磁通量的变化量和变化率,不要求利用   BS 进行计算。  不要求判断感应电流的方向。 右手定则、楞次定律均不作要求。 第三节 交变电流

 知道有效值的物理意义。不要求根据有效值的定义计算交变电流的有效值。 有效值是描述交变电流的重要物理量。 要让学生知道引 4 2 i/A 入有效值的必要性, 知道有效值是根据电流的热效应来定义 的。 但不要求根据定义来计算有效值, 以下习题是不要求的: o 4 6 8 t/10-2s 2 某交流电流随时间变化的图线如图所示, 则该交流电流 的有效值为 。 -4

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